Energetische Verwertung von Mischgrün

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1 Energetische Verwertung von Mischgrün Saskia Oldenburg GRUPPE BIOKONVERSION UND EMISSIONSMINDERUNG INSTITUT FÜR UMWELTTECHNIK & ENERGIEWIRTSCHAFT Technische Universität Hamburg-Harburg

2 BERBION- Projekt Das Gesamtziel: Zero-Waste-Bioraffinerie : Nutzung von organischen Abfällen & Abwässern zur Energie- & Produktgewinnung Die Laufzeit: Das Besondere: ganzheitlich, interdisziplinär, bereichsübergreifend Zielgebiet: Partner: Hamburger Bezirk Bergedorf; Vielfältigkeit, ungenutzte Bioressourcen, dynamischer Standort 13 Partner Politik Bezirksamt Bergedorf Unternehmen Hamburger Stadtentwässerung Stadtreinigung Hamburg ASA Spezialenzyme Dr. Kim Kleeberg Umweltanalytik Ingenieurbüro für Abfallwirtschaft Wissenschaft TUHH: Institut für Umwelttechnik & Energiewirtschaft, Hamburg Institut für Abwasserwirtschaft & Gewässerschutz, Hamburg Institut für Verkehrsplanung & Logistik, Hamburg Johann Heinrich von Thünen-Institut, Hamburg Deutsches Biomasseforschungszentrum, Leipzig TUK: Institut für Bioverfahrenstechnik, Kaiserslautern UIBK: Institut für Mikrobiologie, Innsbruck

3 Definition: Mischgrün Keine genaue Definition vorhanden Sammelbegriff für biologisch abbaubares Material Laut Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz (KrW-/AbfG) Garten und Parkabfälle Landschaftspflegeabfälle Gehölzrückstände Grün- und Strauchschnitt von Straßenrändern (Straßenbegleitgrün) Laut EEG: Materialien, die im Rahmen der Landschaftspflege anfallen

4 Definition: Mischgrün Krautige Fraktion (Rasen, Gras, Blumenreste, ) Holzige Fraktion (Baumschnitt, Waldrestholz, ) Gemischte Fraktion (Heckenschnitt, )

5 Aufkommen im Bezirk Bergedorf Mischgrün; 770 Laub; Fraktionen werden als Abfall angesehen Hauptsächlich Entsorgung: Kompostierung Belassen auf der Fläche Gras und Rasen; Gras: Naturschutzgebiete Pflege- und Ausgleichsflächen Straßenbegleitflächen Deichflächen Späte Schnitte von intensiven Wiesen Holzige Abfälle: private Haushalte Baumpflege Pferdemist; Forst- und Knickpflege Rasen: krautige Gartenabfälle; Mischgrün: private Haushalte öffentliche Grünflächen Straßenbegleitflächen holzige Gartenabfälle; Baumschnitt und holziges; private Haushalte öffentliche Grünflächen Friedhöfe

6 Verwertungsoptionen Kompostieren stoffliche Nutzung Kombination mit energetischen Nutzung Nährstoffgewinnung anaerobe Fermentation energetische Nutzung Kombination mit stofflicher Nutzung Verbrennen energetische Nutzung Probleme bei hohem Wasserund Aschegehalt Wertstoffgewinnung stoffliche Nutzung Kombination mit stofflicher und energetischer Nutzung Nährstoffgewinnung

7 Substrat B E R B I O N Biogaspotenzial Dampfdruckaufschluss von holziger Biomasse Faserstoff Fichtenholz Aufschluss Biogasproduktion [l/ /kg ots] Extrakt Vergärung 0-50 T= C t=5-10 min SO 2 =0-3,7% Zeit [d]

8 Biogaspotenzial von holziger Biomasse Biogasproduktion [l/kg ots] Fichtenholz Fichtenholz, Dampfdruckaufschluss Zeit [d]

9 Biogaspotenzial von krautiger Biomasse (1) Gras: Kräuter, Leguminosen, Gräser landwirtschaftliche Nutzung Bewirtschaftung extensiv, ein bis zwei Mahden pro Jahr Mg Trockenmasse pro Jahr Bewirtschaftung intensiv, ein bis sechs Mahden pro Jahr Landwirtschaftlicher Überschuss: Mg Trockenmasse pro Jahr Rasen: verschiedene Gräserarten und sorten Erholung, Sportausübung, Repräsentation regelmäßige Pflege, bis 40 Schnitte pro Jahr Mg Trockenmasse pro Jahr

10 Biogaspotenzial von krautiger Biomasse (2) ion [l/kg ots] Biogasprodukti Frisch Gedüngt 3 Schnitt 2 Schnitt, gedüngt Beweidet Silage, 1 Schnitt 1 Schnitt Naturschutzgebiet Zwei Tage getrocknet 2 Schnitt Unbeweidet Silage, 3 Schnitt Segelflugplatz 0 Deichschnitt Langgras Fettwiese Magerwiese Naturschutzgebiet

11 Biogaspotenzial von krautiger Biomasse (3) Biogasproduktion [l/kg ots] Mai Juni Juli August Zierrasen Mischrasen Viele Schnitte pro Jahr Grüner Rasen 2 Schnitte pro Jahr Gelber Rasen Zierrasen Rasen, Mai Friedhof öffentliche Fläche Silage Rasen

12 Biogaspotenzial von krautiger Biomasse (4) Biogasproduktio on [l/kg ots] Deichschnitt, 35 C Deichschnitt, 55 C Segelflugplatz, 35 C Segelflugplatz, 55 C Magerwiese, 2 Schnitt, 35 C Magerwiese, 2 Schnitt, 55 C Silage, Rasen 35 C Silage Rasen, 55 C Gelber Rasen, 35 C gelber Rasen, 55 C Zeit [d]

13 Biogaspotenzial von Mischgrün (1) Biogasproduktion [kg g/l ots] krautig holzig holzig 0 Oberlauf > 40 mm Oberlauf holzig> 10 mm Oberlauf holzig> 40 mm Oberlauf gemischt < 40 mm gemischt MischgrünOberlauf > 10 mm Oberlauf krautig> 40 mm krautig Feinfraktion krautig

14 300 B E R B I O N Biogaspotenzial von Mischgrün (2) 250 Mischgrün, März Biogasproduktio on [l/kg ots] Mischgrün, April Mischgrün, Mai Mischgrün, Juni Mischgrün, September 50 Mischgrün, Mai Dampfaufschluss Zeit [d]

15 Fazit Mischgrün läßt sich in drei Fraktionen unterteilen Krautige Fraktion Holzige Fraktion Gemischte Fraktion Mischgrün steht in großen Mengen zur Verfügung Mischgrün eignet sich zur anaeroben Vergärung Optimierungen nötig Vorbehandlungen Prozessparameter Lagerung

16 Energetische Verwertung von Mischgrün Dipl.-Ing. Saskia Oldenburg Technische Universität Hamburg Harburg Institut für Umwelttechnik und Energiewirtschaft Harburger Schlossstraße Hamburg Tel.: 040/ Handy: 0176/ GRUPPE BIOKONVERSION UND EMISSIONSMINDERUNG INSTITUT FÜR UMWELTTECHNIK & ENERGIEWIRTSCHAFT Technische Universität Hamburg-Harburg